摘要:矿井作业中离不开胶带运输机的工作,其主要负责对煤炭等相关物质的传运工作,此设备已在很多领域中得到应用。因此如要保证更好地开采煤矿,则应强化对此设备的管理和控制,结合自动化控制系统,提高工作效率,保证系统运行的安全性和可靠性,为煤炭企业带来更多的经济效益和社会效益。
关键词:煤矿井下;胶带自动化;控制系统;应用
1煤矿井下胶带运输系统的组成
井上下主煤流胶带机以前是通过KTC101控制器完成单条胶带机就地控制,胶带输送机的原有监测、监控及保护系统主要包括以下功能:防滑保护、烟雾自动报警保护、温度保护、自动洒水保护、堆煤保护、跑偏保护、撕裂保护等;每条胶带单独一个监测、监控子系统,各胶带之间未实现连接、互通,相互之间很难形成统一,包括胶带运输的起、停,以及某部胶带出现紧急情况等无法实现统一控制、集中管理。主煤流胶带运输自动化系统以矿井工业环网为系统数据传输平台,连接系统内各控制站,完成设备之间数据传输,同时将系统内实时数据汇聚传输至自动化平台,通过自动化平台完成系统数据存储、共享等工作,实现了地面远程/就地集中自动化控制,各胶带之间实现了连接、互通,整体优化系统工艺,实现了数据、视频、音频一体化,实现顺煤流开起胶带,提高了系统安全性、可靠性,减少了现场岗位工、缩短胶带输送机的空载运行时间,为企业创造了安全效益、经济效益。
2系统方案设计要求
2.1控制要求
对于系统控制方面的要求,需要有自动与手动、远程调控等方法;加以智能控制的皮带一定要具备可以让胶带机正常打开和快速关闭的性能;可以控制抱闸电机和给煤设备;有上下游胶带设备联合上锁控制的能力。相关技术人员可以在地面屏幕中观察到所有智能控制系统的运行情况和维护信息。当发生情况或者故障时,可以直接利用系统通过功能键解决问题。针对控制系统的参数设计或者不同状况系统同样能够作出调整。若出现较为严重的故障需检查维修,则能够利用人工操作改变系统工作状态。
2.2语言信息控制要求
自动控制系统有控制、温度、湿度、快慢等不同维护设备功能和报警能力。此系统应有对自身的检查,及发生问题能够智能报警,对于此设备一定要将工作状况、问题状况加以记载,并且能够调查有关历史信息,发生问题时可以将问题的实际内容和相关方法体现出来。此系统需要有信息信号系统的支持,结合胶带加以安装,有沿线语音拓展播放、实时联系、开启沿线报警等技术性能。
2.3显示要求
地面监督控制中心不仅涵盖强力1、2部皮带等的5份皮带,同时应包含给煤机以及煤仓。系统应有开采状况信息及时搜集、信息记载、查找、动态体现等技术。动态体现主要涵盖语言信号状态、机械工作情况,以此能够快速明确问题发生的点和实质种类等。
2.4通讯要求
矿井胶带运输自动控制系统有联络的接口,能够和井内的智能化系统互联。并且互联时,应加强对此系统与矿井智能化系统设备的同时容纳。上位监控主要设备应和以太网接口互连。通过地面用此方法与监控中心联络。监控中心应加以整体调控,整体调度。
3自动控制系统具体应用
3.1应用目标
结合矿井胶带机自动控制系统实际情况和技术,其主要应用目标为:受到监控室的调控,利用系统设备控制全部系统。能够利用现场计算机系统进行智能控制;可以对五部皮带加以原距离开启、停止、复位、测试等。同时能够加以参数设计改变、问题查找、控制方法更改等。系统语言信号设备能够进行联络、报告、播放等,可以连到以太网。
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3.2应用原则
此系统应用一定要确保监控信息的实际安全与应用及时,地面监控室应保证有远距离监督控制的能力,系统应具备非常强的拓展能力,并且能够针对目前应用的5条皮带加以升级改变,能够实现最好的工作状态。所以自动控制系统应遵循安全性、及时性、拓展性、灵活性等。
3.3监控系统运行过程
此远距离监控系统位于工作面操控中心中1台PLC防爆设备,以及1台就地分站,管理中心位置的防爆设备利用光缆与矿井中的以太网连接,利用此网把监控的信息送到地面操控室,在核心指挥中心防止远程控制设备。工作面共监管设备的就地分站以及指挥平台中放置上位机,把胶带运输机的启关、工作方式、问题数据、关键工作参数、维护信号等利用图片展现出来。并且能够与相关控制中心和工作室控制运输机运行状态。自动化控制系统中的监控系统主要有以下功能:1)实时监督功能。实现胶带运输机的信息联络、信息搜集,且传递到井上,保证工作面控制中心与调度工作能够全程跟踪监督井下作业状况。2)远距离调控。地面调度室能够对胶带运输机加以远距离操控,其主要涵盖其变频设备、控制设备的开关灯。如A矿区工作面和远程监控主要利用Ⅲ层控制模式,主要为就地控制、统一控制和远距离控制。这三个层面互相单独操作,不打扰各自工作。目前已经存在的意外网利用光缆(单模)为介质,主要线路联络速度已经达到1000Mbps之多,其他线路联络也可以达到数百兆,信息送递效率高且安全。A矿区的监控系统打开时,其平面中会出现运输机工作画面,其是对矿井中设备情况进行监督的,打开的时候灯为绿色,关闭时灰色。按键点下则会有画面出现,由此监督开关设备的参数。
4胶带自动化集中控制系统的优势
4.1先进的系统结构及管控模式
采用“PLC主站+就地集控操作台”模式架构,实现“地面主控、井下辅控”控制模式。可以进行就地操作及远程集控,实现胶带“顺开、顺停”、“逆开、顺停”、“流程启停”等多种运行模式。建立长距离主煤流安全高效运行管控模式,具备工作面产量均衡控制、煤仓煤位自动调节、自动配仓功能,在调度室实现对整个煤流系统的一键起停控制。
4.2采用视频、音频、数据综合联动控制方法
提出了视频、音频、数据综合联动控制方法,通过在胶带机、给煤机及设备连接点等重要区域安装矿用摄像仪进行视频监测,代替人工巡检,优化了原煤生产管理与控制方式。系统所有保护(跑偏保护、烟雾保护、速度保护、撕裂保护、温度保护、堆煤保护、电流保护等)均可自动语音报警。设备在启车、停车时能够自动预警,提醒沿线工作人员注意安全。另外可以与通信系统互联互通,利用现有的资源实现语音联动。
4.3高效数据分析,提高胶带运行效率
可以对井下胶带集控系统中的数据进行查询与分析,列出单个点每天的最大值、最小值、平均值、最大值发生时间、最小值发生时间等信息。可以对胶带系统进行能效分析,对单条胶带不同时间的用电量对比分析,降低矿井生产能耗。
4.4建立主煤流运输系统故障诊断模式
建立主煤流运输系统故障诊断模式,系统可依据历史数据对设备运行状态进行辅助评价,做出适时维护决策,实现设备的超前检修。提高了开机率,提高生产效率。
结论
在以胶带输送机集中控制系统、语音扩播系统、视频监控系统于一体的井下主煤流胶带运输集中控制系统中,各分系统之间有机结合,相辅相成,构成了多功能、高集成、易扩展、便维护、减人提效、节能、好操作、可靠性强的安全生产运输监控系统,为煤炭企业带来了更好的经济效益和社会效益,自动化集中控制系统的应用将在同行业范围内得到更广泛的应用。
参考文献:
[1]王波.基于PLC的矿用胶带输送机集控系统的开发与研究[D].太原:太原理工大学,2016.
[2]冯世刚.煤矿胶带运输集控系统的设计[D].重庆:重庆大学,2016.
论文作者:李亚哲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签:胶带论文; 系统论文; 设备论文; 矿井论文; 井下论文; 运输机论文; 工作面论文; 《电力设备》2018年第11期论文;